刮板細(xì)度計(jì)智能檢定裝置的研制及刮板斜槽底面平面度的檢定方法探討

劉濤，董寧，姚宛廷，羅聿斌

（金華市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)院，浙江 金華 321000）

刮板細(xì)度計(jì)被廣泛應(yīng)用于油漆、塑料、顏料、印刷油墨、紙張、陶瓷、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域，主要測(cè)定涂料、漆漿、油墨和其他液體及漿狀物中顏料及雜質(zhì)的顆粒大小和分散程度，從而控制被分散產(chǎn)品在生產(chǎn)、存儲(chǔ)和應(yīng)用過程中的質(zhì)量。為適應(yīng)我國(guó)上述產(chǎn)品的發(fā)展需要，企業(yè)對(duì)刮板細(xì)度計(jì)的檢定提出了更高的技術(shù)要求，而刮板細(xì)度計(jì)現(xiàn)有的檢定方法主要是用刀口尺檢定刮板斜槽底平面的平面度，但是實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中往往不符合光隙法檢定的基本條件，另外在進(jìn)行示值誤差檢定時(shí)，點(diǎn)的選取沒有裝置去控制，因此現(xiàn)有儀器的配備及檢定方法不能滿足JJG 905—2010《刮板細(xì)度計(jì)檢定規(guī)程》的相關(guān)要求。為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，研制一種刮板細(xì)度計(jì)檢定裝置并對(duì)刮板細(xì)度計(jì)斜槽底平面的平面度檢定方法進(jìn)行探討。

1 檢定裝置的結(jié)構(gòu)組成

刮板細(xì)度計(jì)智能檢定裝置主要由位移傳感器、測(cè)頭固定裝置、龍門架、支撐主架、二維平移臺(tái)和龍門架、大理石工作平臺(tái)、彈性推壓板和0級(jí)平板等組成。其結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

圖1 結(jié)構(gòu)圖

刮板細(xì)度計(jì)智能檢定裝置包括位移傳感機(jī)構(gòu)，所述位移傳感機(jī)構(gòu)包括光柵傳感器，測(cè)頭固定裝置和龍門架，光柵傳感器通過測(cè)頭固定裝置固定在龍門架上方；機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括4個(gè)支撐主架、二維平移臺(tái)和龍門架，4個(gè)支撐組件架固定于二維平移臺(tái)下方四角，龍門架左右兩側(cè)固定于二維平移臺(tái)；夾具機(jī)構(gòu)，所述夾具機(jī)構(gòu)包括大理石工作平臺(tái)，彈性推壓板，0級(jí)平板，0級(jí)平板固定于大理石工作平臺(tái)上方，彈性推壓板固定于0級(jí)平板上方。所述裝置夾具機(jī)構(gòu)連接于機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維工作臺(tái)的上方，位移傳感機(jī)構(gòu)通過龍門架連接于機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，裝置機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維工作臺(tái)通過螺釘與龍門架連接，其夾具機(jī)構(gòu)可以在機(jī)械機(jī)構(gòu)的二維平移臺(tái)上方通過控制水平移動(dòng)，位移傳感機(jī)構(gòu)通過軟件控制可以在龍門架頂部水平移動(dòng)，其中龍門架環(huán)繞于工作臺(tái)外側(cè)且通過測(cè)頭固定裝置連接光柵位移傳感器。智能裝置支柱的數(shù)目為4個(gè)支撐主架，且可以通過調(diào)節(jié)支撐組件控制水平。

2 智能檢定裝置設(shè)計(jì)工作原理

智能裝置是利用相對(duì)法進(jìn)行測(cè)量的長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量時(shí)，將刮板細(xì)度計(jì)安置在0級(jí)平板底座上，通過調(diào)整夾具工件裝夾系統(tǒng)，使工件裝夾系統(tǒng)的彈性推壓板和刮板細(xì)度計(jì)的短邊方向上的靠近彈性推壓板的側(cè)面接觸并壓緊，在刮板細(xì)度計(jì)的長(zhǎng)邊側(cè)有彈性壓板固定以限定刮板細(xì)度計(jì)的位置平穩(wěn)。由控制系統(tǒng)發(fā)出指令，控制移動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和測(cè)頭固定裝置，使高精度位移傳感器處于被測(cè)件相對(duì)零位正上方。根據(jù)被測(cè)件的規(guī)格，在應(yīng)用軟件中選擇對(duì)應(yīng)的程序，裝置會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的程序自動(dòng)完成刮板細(xì)度計(jì)的檢定工作，并輸出檢定結(jié)果。然后導(dǎo)入其他項(xiàng)目的檢測(cè)數(shù)據(jù)，最后一起生成原始記錄，導(dǎo)出檢定證書，最終實(shí)現(xiàn)智能檢測(cè)。

3 刮板細(xì)度計(jì)斜槽底面平面的平面度和示值誤差的檢定方法

（1）通過光柵驅(qū)動(dòng)，使高精度位移傳感器處于被測(cè)件刮板細(xì)度計(jì)的相對(duì)零位位置，移動(dòng)到刻線位置1邊緣A處，如圖2，通過光柵自動(dòng)采點(diǎn)測(cè)量，再移動(dòng)工作臺(tái)，使高精度位移傳感器在斜槽的左側(cè)“i1”處自動(dòng)采點(diǎn)測(cè)量?？刂葡到y(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出該點(diǎn)的實(shí)際深度H1。

圖2

式中：L標(biāo)為受檢點(diǎn)的標(biāo)稱值，μm。

L1為受檢點(diǎn)的實(shí)際深度，μm。

（2）同樣的測(cè)量方法，高精度位移傳感器移動(dòng)到刻線位置2邊緣B處，自動(dòng)采點(diǎn)測(cè)量，再移動(dòng)工作臺(tái)，使高精度位移傳感器在斜槽的左側(cè)“i2”處自動(dòng)采點(diǎn)測(cè)量。控制系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出該點(diǎn)的實(shí)際深度H2。取H1和H2中絕對(duì)值的較大作為該測(cè)量位置的示值誤差。

（3）逐次在有刻線位置，如步驟1、2同樣的測(cè)量方法，測(cè)量各點(diǎn)的示值誤差。

4 結(jié)語(yǔ)

刮板細(xì)度計(jì)智能檢定裝置是集機(jī)、電、PLC、HMI等技術(shù)于一體的自動(dòng)化測(cè)量裝置，具有精度高、速度快、操作使用方便，受外界條件變化的影響小等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)刮板細(xì)度計(jì)斜槽底平面度和示值誤差的檢定，解決了目前刮板細(xì)度計(jì)檢定中存在的一些問題。